在正常情况下,定子绕组和铁心之间是相互绝缘的,所以电机外壳不带电。

1.定子绕组的接地故障

如果电动机的定子绕组绝缘损坏造成与铁心直接接触,就相当于与外壳接触,形成绕组接地故障。造成接地故障的原因很多,如线圈受潮、绝缘老化、绝缘强度降低等引起电击穿接地;嵌线时损坏了导线绝缘和局部槽绝缘,或槽内绝缘纸垫的不合适引起绕组接地;电动机在有腐蚀性气体的环境中工作,使绕组绝缘性能降低,引起绕组接地;另外,金属异物或有害尘埃等杂物进入电动机内部,加上电动机内部又有潮气和油污,也可能损坏绕组绝缘,造成接地故障。一般来说,接地处有可能在电动机运行时发生电火花(弧),且电动机外壳会不同程度的带电,容易造成人身触电。下面就电动机本身有无接地线而出现接地故障后造成的危害进行分析。

(1)电动机外壳没有接地线,但出现了接地故障点,如图3-39所示。对电动机本身由于仅有一点接地,电动机外壳又没有接地线,所以构不成电流回路,因此,电动机仍能继续运行,不过若不及时排除此故障,如再出现一点接地,就会造成线匝之间短路或相间短路事故。若有人体接触机壳,电流会经电动机绕组接地点通过人体及大地与电源变压器构成回路,如图中虚线所示。这时人有触电感觉,会造成人身触电事故。

图3-39　接地人身事故

图3-40　接地电机事故

(2)电动机外壳有接地线。如图3-40所示。虽有一处接地,但接地电流可以经电动机接地线构成回路,如图中虚线所示。这时人体触及电机外壳时,由于人体电阻远远大于接地线电阻,人身较为安全。但对电动机本身危害较大。因为对于接地相的绕组线圈匝数相当于减少了,该相电流增加。接地点越靠近绕组的引出线端,情况就越严重,甚至有可能烧坏绕组。(www.daowen.com)

2.定子绕组接地故障的检查

(1)直接观察法。一般而言,接地点最易发生在线圈端部或与槽口接近的地方,且绝缘外表常有破损、焦黑痕迹,易于观察。

(2)用检验灯检测电动机绕组接地故障。如图3-41所示,拆下电动机的接线盒上盖,并且拆除绕组的铜质连接片,将交流220V电源中性线N直接和接线盒内的外壳接地螺钉(或电动机的外壳)连接;检验灯的另一根引出线依次与三相绕组的引出线首端U1、V1、W1(或尾端U2、V2、W2)3个线头触及。如果检验灯不亮,说明检验灯线头接触的绕组正常;如果检验灯发亮,则说明被测绕组有接地(碰壳)故障。查出故障后,立即拆开电动机,抽出转子。用木片敲击槽口处线圈,灯光闪动时的敲击处为接地点。

图3-41　用检验灯检查绕组接地情况

(3)用兆欧表检查。将兆欧表的L接线柱用导线与某相绕组的一端相连,E接线柱与机壳裸露部分相连,用120r/min的转速摇动手柄,逐相检查对地绝缘电阻。若某相绕组绝缘电阻为零或在0.5MΩ以下,表明该相绕组有接地故障。为进一步找到故障点,可将兆欧表与被测电动机分开一定距离(但仍接在故障相上),兆欧表接线加长长度以在电动机处听不到兆欧表工作时发出的“嗡嗡”声为佳。一人操作兆欧表,一人在电动机旁静听放电声,根据发声部位寻找接地点。若在黑暗处或夜间,用兆欧表摇测的同时,有放电火花的地方为接地点。

3.定子绕组接地故障的检修

由于绕组接地故障的部位不同,接地的原因不同,检修的方法也不一样。如果接地点在线圈端部,而且烧伤也不严重时,只要在接地处垫好绝缘纸再涂绝缘漆即可,线圈不必拆除;如果接地点在铁心槽中,可将故障线圈拆除更换新线圈;如果是整个绕组受潮,就需要将绕组适当加热,浇上绝缘漆烘干即可;如果绕组是绝缘老化变质,就必须更换;如果属于多点接地,线圈损坏较严重时,也应把绕组全部拆除,更换新的;有时因槽内铁心硅钢片有一片或几片凸起而割破线圈漆皮,这时应先把凸起处修平,再把导线割破绝缘漆皮地方重新进行绝缘处理。